Study on cut-off low-pressure systems with floods over Northeast Asia

Summary The cut-off lows (COLs) during the period from June to August 1998 leading to the record flood in Northeast Asia, especially in Northeast China, has been investigated in this paper. The results are as follows: the blocking highs benefited significantly the formation and maintenance of COLs over Northeast China; an obvious frontogenesis zone existed in Northeast China and it implies that baroclinity played an important role in the initiation of COLs, especially in middle and upper troposphere; the maxima of the potential vorticity anomaly were located in the upper troposphere, then extended downwards to the middle and the lower troposphere. The pronounced interaction between systems in upper-middle and low troposphere can be revealed; the moisture supply was from South China, and even from East China Sea and South China Sea. The strong southerly current transported very rich moisture to Northeast China. The maximum of the convergence of moisture flux was below 850 hPa. Obvious interaction between the middle and lower latitude systems was found in the study. Also, the summer monsoon showed significant impacts on the sustained heavy rainfalls related with the COLs over Northeast China; the upward motion could be caused by the lifting of the large scale dynamic forcing and there was no obvious releasing of latent heating in the upper-middle troposphere. The cold dome in the COLs was quite different both from the warm core in tropical cyclone and from the weaker warm core in Meiyu (Baiu) front low. The calculation of vorticity budget shows that both the horizontal advection term and horizontal divergence term contributed importantly to the maintenance and the strengthening of positive relative vorticity. Finally, the complex dynamical characteristics regarding the COLs are discussed and further investigation is proposed.     

海洋石油污染及其生物修复

文章根据海洋油污染的现状,介绍了海洋石油污染的来源、危害、转归以及对污染的生物修复等内容。指出了限制微生物降解的因素以及如何提高降解效率的措施。生物修复对环境和人类影响小,修复速度快且费用较低,在海洋油污染治理中该方法具有广阔应用前景。     

基于投影变换的线阵旋转扫描相机标定方法

针对线阵旋转扫描相机标定数据难以获取及模型解算不稳定的问题,提出了一种基于投影变换的线阵旋转扫描相机标定方法。首先构建了一种新的线阵旋转扫描相机成像模型,该模型可以根据相机旋转平台参数、线阵旋转扫描相机成像平面与其切平面的位置关系将旋转扫描图像投影为框幅式图像;然后根据构建出的成像模型,采用直接线性变换法和非线性优化方法进行相机标定和参数优化。试验结果表明,此方法简单易行,具有较高的精度。     

Implementation of a coupled plastic damage distinct lattice spring model for dynamic crack propagation in geomaterials

This paper studies dynamic crack propagation by employing the distinct lattice spring model (DLSM) and 3‐dimensional (3D) printing technique. A damage‐plasticity model was developed and implemented in a 2D DLSM. Applicability of the damage‐plasticity DLSM was verified against analytical elastic solutions and experimental results for crack propagation. As a physical analogy, dynamic fracturing tests were conducted on 3D printed specimens using the split Hopkinson pressure bar. The dynamic stress intensity factors were recorded, and crack paths were captured by a high‐speed camera. A parametric study was conducted to find the influences of the parameters on cracking behaviors, including initial and peak fracture toughness, crack speed, and crack patterns. Finally, selection of parameters for the damage‐plasticity model was determined through the comparison of numerical predictions and the experimentally observed cracking features.     

沙澧河流域两场大暴雨过程的对比分析

利用常规观测资料、自动站资料和NCEP1°×1°再分析资料对2007年7月5日和14日沙澧河流域两场大暴雨过程进行了诊断对比分析.结果表明:不同影响系统下产生的大暴雨过程其动力机制有所差异.垂直螺旋度计算结果显示:两次过程700hPa等压面上正垂直螺旋度中心的移向和强度变化与降水落区及趋势变化有很好的对应关系,暴雨区出现在正垂直螺旋度中心移动的前方,对流域大暴雨的落区有一定的指示意义.5日呈现中低层正、高层负的垂直螺旋度配置,动力条件更有利于大暴雨的发生.湿位涡演变分析发现,5日中低层既存在对流不稳定,又存在对称不稳定,有利于垂直对流和倾斜对流发生,造成流域大暴雨.14日中低层大气处于对流稳定状态,但边界层和中层存在对流不稳定,同时中层还存在较强的对称不稳定,垂直涡度得到较大增长,导致上升运动的加强和水汽的垂直输送,有利于降水增幅.     

南极半岛东北海域表层沉积有机质来源及其沉积环境

采用气相色谱-质谱技术对南极半岛东北海域海底表层沉积物的总有机碳、有机质碳同位素(δ13 Corg)和生物标志化合物等进行了测试分析。研究区表层沉积物总有机碳TOC平均值高于现代深海沉积物中的平均含量。δ13 Corg的变化说明该海域有机碳来源呈海洋水生生物来源和陆源混合的特征。正构烷烃的峰型分布、主峰碳、饱和烃轻重比C-21/C+22和(C21+C22)/(C28+C29)、甾烷组合和藿烷组合证实研究区西部表层沉积物有机质来源以陆源高等植物为主,其陆源可能来自于附近的南极半岛和南舍得兰群岛;研究区东部表层沉积物有机质来源偏以海源为主,且以低等浮游生物、藻类及细菌生物等海源输入为主。碳优势指数(Carbon preference index,CPI)、奇偶优势指数(Odd-even Predominance,OEP)和甾烷C29ααα20S/(20S+20R)比值显示研究区D1-7站位和D5-9沉积物有机质演化程度较高,D5-2和D2-4站位的有机质演化程度低,其他站位介于中间状态。饱和烃中姥鲛烷、植烷及其比值(Pr/Ph)等组合显示研究区西部以氧化-弱还原的沉积环境为主,其可能是受高温低盐别林斯高晋海水流和附近火山喷发的影响所致;研究区东部以还原—强还原沉积环境为主,可能是受低温高盐的威德尔底层水(WSBW)和威德尔海深层水(WSDW)影响所致。     

延边地区天宝山多金属矿田的流体特征与成矿模式

天宝山铅锌铜钼多金属矿田由新兴铅-锌矿床、东风铅-锌-铜-钼矿床和立山铜-铅-锌矿床组成,它们分别产在侏罗纪黑云母花岗闪长岩、闪长岩与古生代海相火山-沉积岩的接触带和岩体内部。矿床地质特征研究表明:新兴铅-锌矿床以石英硫化物充填胶结角砾岩筒矿体为特征,具有与中温岩浆热液矿床类似的蚀变特征;东风铅-锌-铜-钼矿床以发育浸染状硫化物、石英硫化物脉和辉钼矿石英脉为特征,具有接触交代热液矿床特征;立山铜-铅-锌矿床则以磁铁矿、方铅矿和闪锌矿等多金属硫化物矿化发育为特征,具有典型的接触交代矽卡岩型矿床特征。对主成矿阶段以及成矿晚阶段的脉石矿物石英流体包裹体研究揭示:新兴铅-锌矿床的石英-黄铁矿阶段、石英-闪锌矿-方铅矿-黄铜矿多金属硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段对应的温度分别为270～340℃、190～260℃、130～160℃;盐度(w(NaCl))和密度分别为0.62%～9.86%和0.37～1.00g/cm3;压力为37.31～87.69MPa;激光拉曼光谱分析获得流体包裹体的成分主要为CO2、H2O,含有少量的CH4和N2。东风铅-锌-铜-钼矿床的石英-辉钼矿阶段、石英-闪锌矿-方铅矿-黄铜矿多金属硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段对应的温度分别为280～337℃、200～260℃、101～190℃;盐度和密度分别为7.16%～23.95%和0.96～1.12g/cm3;压力为28.23～56.64MPa;激光拉曼光谱分析获得流体包裹体成分为H2O。立山铜-铅-锌矿床的磁铁矿-石英脉阶段、石英-方铅矿-闪锌矿-黄铜矿等多金属硫化物和石英-碳酸盐阶段对应的温度分别为210～240℃、170～200℃、126～160℃,盐度和密度分别为2.07%～9.47%和0.89～0.92g/cm3;压力为33.88～59.72 MPa;激光拉曼光谱分析获得流体包裹体成分为CO2和CH4。基于矿床地质特征、成矿流体性质和来源等方面的讨论,建立了天宝山多金属矿田的成矿模式。     

一个简单的雪晶辐射参数化方案及雪晶辐射对中尺度降水的影响

文章提出一个简单的雪晶辐射性质参数化方案, 并利用1998年6月8日华南暴雨资料研究了雪晶的辐射性质对于中尺度降水的影响。结果表明:雪晶的辐射性质对中尺度降水的影响是不可忽略的, 白天尤为显著; 它能够明显地改变中尺度降水的局部特征, 特别是降水中心的强度和位置, 而对降水的分布影响不大。因此, 建立独立的雪晶辐射参数化对提高中尺度模式对中尺度降水的预报能力是必要的。     

云南省卫星监测火点三级定位系统

云南省卫星监测火点三级定位系统，是根据云南护林防火需求，按照地理信息系统设计思想，研制出的一套将火情快速定位到地、县、乡的计算机定位系统，实践表明，该系统可以充分发挥卫星监测林火的快速优势，特别适合山区护林防火的需求。     

国家级现代农业气象业务技术进展

农业气象业务技术是开展农业气象服务的基础和前提,因此,农业气象业务技术的研发一直是国家级农业气象业务服务的核心工作。近年来,国家级农业气象业务技术已逐步迈向精细化、定量化,涵盖了农业气象监测评价、作物产量预报、农业气象灾害监测评估与影响预报、农用天气预报、农林病虫害发生发展气象等级预报等诸多领域。随着农业气象业务技术的发展,支撑农业气象服务的客观产品更加丰富和多样化,既有站点产品,又有格点产品,涵盖了日、周、月、季、年等不同时间尺度。以农业气象指标、数理统计模型、作物生长模拟、卫星遥感、地理信息系统、大数据等技术为核心的国家级农业气象业务平台（CAgMSS）已成为全国农业气象业务系统的重要品牌。面向现代农业发展对气象服务日益增长的需求,精细化、精准化的农业气象灾害监测与风险评估技术、作物长势评估与产量预报综合集成技术、农业应对气候变化技术以及农业气象大数据挖掘与人工智能技术将是未来国家级农业气象业务技术发展的重点。